间充质干细胞对颞下颌关节骨关节炎软骨再生

文摘

颞下颌关节骨关节炎(颞下颌关节骨关节病是一种退行性疾病,表现为进行性软骨退化,软骨下骨重塑,滑膜炎和慢性疼痛。由于有限的髁突软骨的自愈能力,传统的临床治疗symptom-modifying有限和structure-modifying效果恢复受损的软骨以及其他颞下颌关节组织。近年来,干细胞治疗引起了关注对组织修复和再生作为一种替代方法。间充质干细胞(msc),来源于骨髓,滑膜,甚至脐带,扮演一个角色作为颞下颌关节OA软骨再生的种子细胞。msc具有multilineage分化潜力,包括chondrogenic分化成骨分化。此外,msc的营养调节异常条件下起到抗炎和免疫调节作用。此外,msc结合适当的支架可以形成软骨甚至骨性隔间修复受损组织和颞下颌关节的功能受损。在本文中,我们将简要讨论在颞下颌关节软骨变性OA的发病机制,强调msc的潜在来源和颞下颌关节OA软骨再生的新方法,特别关注MSC-based治疗和组织工程。

1。介绍

颞下颌关节(颞下颌关节)是一个铰链和滑动关节连接与颞下颌髁关节面。它是人体中最常用的关节(1]。骨关节炎(OA)是一群退化性疾病,主要影响关节,表现为进行性软骨退化,软骨下骨重塑,滑膜炎,慢性疼痛2,3]。骨关节炎发生在颞下颌关节经常需要一种退化的软硬组织的颞下颌关节和颞下颌关节通常OA患者关节疼痛和功能障碍降低生活质量。据估计,世界上大约15%的人口受到OA (4]。流行病学研究颞下颌关节骨关节病的患病率不同由于诊断标准的变化,和临床证据发生在8 - 16%的人口与关节疼痛的症状,有限的运动阻塞,或颞下颌关节的声音5]。此外,女性更易颞下颌关节OA和诱发疼痛的起始,青春期后主要发生在生育年龄(6]。

发病机理和潜在的分子机制参与颞下颌关节OA发展仍然是难以捉摸的,基本上可以理解7,8]。颞下颌关节骨关节病的治疗策略旨在防止软骨和软骨下骨的渐进破坏,减轻关节疼痛和恢复颞下颌关节的功能。传统的临床治疗主要包括非手术选项,如物理疗法,咬合的夹板,非甾体类抗炎药(非甾体抗炎药),和关节穿刺术9,10),而外科手术应用于患者严重的症状。尽管这些上述治疗可以防止疾病进展在某种程度上,他们无法完全恢复退化的软骨和软骨下骨损伤,以及光盘恶化。

近年来,干细胞疗法已引起极大关注。作为一个族群的干细胞,间充质干细胞(msc)已成为至关重要的种子细胞组织再生由于容易获得和multilineage分化潜力。此外,msc发挥生物功能的营养调节受伤组织和炎性疾病(11,12]。通过移植结合适当的支架在活的有机体内,msc可以恢复形成软骨组织损伤或甚至在颞下颌关节骨性间隔OA动物模型(13,14]。所有这些数据表明msc在颞下颌关节软骨再生的能力OA疾病。

在本文中,我们将简要地总结颞下颌关节骨关节病的发病机理和强调潜在的新方法颞下颌关节软骨再生的OA,特别关注MSC-based疗法。

2。在颞下颌关节软骨变性OA的发病机理

颞下颌关节骨关节病关节软骨退行性疾病是一种高度普遍影响以及其他颞下颌关节组织病理条件下和衰老过程5]。颞下颌关节髁突软骨是一种无血管的,可压缩组织由致密的胶原纤维和细胞外蛋白聚糖,防止关节损伤在机械负荷。胶原纤维主要由I型和II型胶原蛋白(Col1 / Col2)和组织良好一致在一个前后的抗剪应力的方向(15- - - - - -17]。软骨细胞分别嵌在髁突软骨一般局部分为三个层次。肤浅和中间层细胞被认为是高的祖细胞增殖能力和分化潜能。落在深层软骨细胞进行终端分化与扩大,肿胀,有液泡的形态导致细胞凋亡过程。由于颞下颌关节骨关节病是一种多因素疾病(18),在颞下颌关节软骨变性OA的发病机制的理解可以帮助识别潜在的治疗目标和干预措施。

2.1。软骨细胞凋亡

在颞下颌关节OA进展,较低的关节软骨细胞代谢通常提前接受肥大和凋亡,伴随着软骨颤和进步的损失。在培养TMJ-derived软骨细胞,氧化应激引起的H₂O₂能提高细胞内活性氧(ROS),随后诱导软骨细胞凋亡和功能障碍(19]。关节内注射谷氨酸钠碘乙酸(MIA)可以有效地在老鼠和软骨细胞凋亡引起颞下颌关节OA-like表型观察软骨中最明显的特征从早期阶段(20.]。在另一个颞下颌关节外科咬合不正感应OA鼠模型增加了软骨细胞自噬活动减少的增殖蛋白激酶激酶激酶激酶3 (MAP4K3)和哺乳动物雷帕霉素靶(mTOR) [21]。此外,软骨细胞凋亡也说明在颞下颌关节的起始阶段OA senescence-accelerated小鼠模型(22]。总的来说,所有这些数据阐明软骨细胞凋亡的参与在颞下颌关节骨关节病的发生和发展。

2.2。分解代谢的酶

在成人健康的软骨,软骨细胞处于静止状态的特点是一个不错的合成代谢和分解代谢的活动之间的平衡。然而,在疾病进展,髁突软骨细胞的逐步减少合成合成组件,如Col2 aggrecan,调节肥厚性标记基因的表达,如Runx2 ColX,和增加的分解酶合成,如基质金属蛋白酶(MMPs) [23)和disintegrin金属蛋白酶与血小板反应蛋白图案(ADAMTS) [24]。

基质金属蛋白酶属于一个家庭的蛋白酶降解细胞外基质蛋白和功能。其中,MMP-13是最重要的分解代谢的酶参与在颞下颌关节软骨退化办公自动化的发展。研究发现高表达MMP-13晚期OA患者相比,这些早期疾病程度较低(25]。此外,过度的Mmp-13在转基因小鼠导致退行性软骨过度Col2乳沟和aggrecan退化(23]。此外,老鼠的淘汰赛Mmp-13获救手术引起的膝关节OA的表现型,表明OA软骨损伤的小鼠模型依赖MMP-13活动(26]。

ADAMTS家族,特别是ADAMTS4 ADAMTS5,导致蛋白多糖/ aggrecan退化在颞下颌关节的关节炎(27]。有效地抑制这些酶在体外培养软骨细胞减少aggrecan退化在体外(28]。Adamts5活动的消融在转基因小鼠预防aggrecan损失和在inflammation-induced OA软骨侵蚀模型(29日]。同样,在手术诱导OA小鼠模型,Adamts5枯竭或双淘汰赛Adamts4和Adamts5防止蛋白降解在体外和减少的严重程度OA进展(30.]。此外,在遗传颞下颌关节OA小鼠模型,如β连环蛋白(要是)^Co12ER老鼠,救援效果也观察到删除Mmp-13或Adamts5基因(31日]。这些证据表明,降解酶发挥关键作用在颞下颌关节骨关节病的发展。

2.3。软骨下骨重建

软骨下骨的重塑异常是另一种致病性变化导致OA在颞下颌关节。最近的研究显示软骨细胞之间的交互和相邻的破骨细胞和成骨细胞调节骨重塑过程(32]。Camurati-Engelman疾病(CED)小鼠全身骨骼疾病,活化的TGF -β信号在骨髓发达表型异常骨重塑,以及伴随着的upregulation明显软骨退化Mmp-9和Mmp-13在髁突软骨细胞(33- - - - - -35]。此外,几行证据表明软骨细胞可以调节骨重塑通过RANKL / osteoprotegerin(功能)的信号。更薄的关节软骨层严重破坏OPG-deficient小鼠,观察生长板软骨的功能说明与软骨代谢的调节36]。此外,关节软骨细胞可以产生RANKL和功能蛋白质,和功能不同的RANKL /比率可能会调整在OA软骨退化和软骨下骨重建37,38]。在malocclusion-induced颞下颌关节骨关节病模型,观察软骨下骨的损失12周后,其次是增加监测因子的表达式,如csf、VEGF, RUNX,以及调节RANKL /功能比(37]。模仿OA环境在活的有机体内,关节软骨细胞cocultured外周血单核细胞(PBMCs)在体外。软骨细胞旁分泌前列腺素E2 (PGE2)刺激下分泌RANKL蛋白质诱导单核细胞(监测活动39]。相反,β连环蛋白(要是)^Col2CreER开发了一个老鼠OA-like表型的膝关节软骨下骨侵蚀和骨赘的形成。的激活β连环蛋白信号在软骨细胞功能产生蛋白质进一步抑制破骨细胞分化完全由绑定与破骨细胞上的排名(40]。还需要进一步的调查来阐明机制调节软骨细胞之间的相互作用和地方骨重建;尽管如此,作为演示了软骨细胞与骨OA-related过程的变化。

除了软骨细胞,其他致病因素,如免疫细胞、细胞因子和激素,导致致病性软骨下骨的变化。越来越多的证据表明,滑膜炎症参与了办公自动化的发展和相关的关节疼痛和功能障碍(41,42]。各种类型的免疫细胞渗透OA滑膜发炎的病人。在这其中,巨噬细胞是最丰富的细胞存在于滑膜组织(43,44]。surgery-induced OA鼠标模型通过胶原酶关节内注射到关节,滑膜衬里显示巨噬细胞发挥关键的作用在调节骨赘形成办公自动化的发展45]。在培养的滑膜细胞来源于OA患者滑膜巨噬细胞特别贫使用anti-CD14-conjugated从消化滑膜磁珠。巨噬细胞耗竭的差别导致了对这些促炎细胞因子,如白介素- 6 (IL)和引发和基质金属蛋白酶,如金属蛋白酶- 1和MMP-3,它表明巨噬细胞在促进生产的重要作用OA滑膜的炎症,使下降的介质(46]。一些其他的研究提供线索chondrogenic分化的抑制影响msc在滑膜巨噬细胞的激活47,48]。尽管大量的巨噬细胞、自然杀伤细胞也被隔绝OA患者滑膜组织;然而,参与发病的机制需要进一步详细阐明(49]。

免疫细胞的浸润、炎性细胞因子是孤立的滑液的颞下颌关节OA患者发炎,如il - 1β和肿瘤坏死因子(TNF)α(50,51]。在啮齿动物实验性慢性炎症引起的颞下颌关节内注射完全弗氏佐剂,增加il - 1的表达β和肿瘤坏死因子-α被检测到,应该是颞下颌关节退行性改变的一个原因(52]。虽然肿瘤坏死因子抑制剂的政府并没有显示出显著的改善在射线照相的患者中,个人有一些好处关节疼痛和趋势提出可能的目标干预的OA (53]。更重要的是其他一些细胞因子,il - 6等也被证明是涉及颞下颌关节骨关节病的发展(51]。

女性尤其是在生殖时期对颞下颌关节骨关节病的发生,表明雌性激素有可能参与髁突软骨和软骨下骨的病理变化。在iodoacetate-induced颞下颌关节骨关节病大鼠模型中,雌激素可以通过移植Fas加剧疾病进展和半胱天冬酶3-related proapoptotic基因(54]。相反,雌激素可以抑制一氧化氮的表达来保护颞下颌关节软骨细胞从细胞凋亡55]。因此,雌激素的作用在颞下颌关节OA进展与争议,需要更多的调查。

3所示。间充质干细胞治疗颞下颌关节OA软骨再生

颞下颌关节骨关节病的治疗集中在防止软骨和软骨下骨的破坏,缓解疼痛,并最终恢复颞下颌关节的功能。有不同的治疗策略根据临床阶段的颞下颌关节退化,包括非侵入性选项,如物理疗法,咬合的夹板,非甾体抗炎药,关节穿刺术9),和手术治疗,如关节置换(56]。尽管所有这些疗法symptom-modifying和/或structure-modifying影响在某种程度上,他们很少扭转恢复软骨退行性疾病过程和重建关节功能。

近年来,干细胞被广泛应用于组织工程和再生医学领域(57- - - - - -59),主要是由于他们的自我更新能力和多分化潜能。在替代治疗OA细胞来源,msc提出了特别关注种子细胞中发挥作用,根据他们易于收集,chondrogenic分化的潜力,组织损伤,和对组织的贡献。因此,广泛的调查进展的分化潜能和功能调节的msc在治疗颞下颌关节OA软骨再生。

3.1。间充质干细胞的潜力

msc已确定从各种组织,如骨骼肌(60),脂肪组织(61年),胎盘(62年),骨(63年),乳牙(64年),滑膜(65年]。作为最广泛研究msc来源软骨再生,骨骨髓来源msc、synovium-derived msc,脐cord-derived msc主要是下面讨论。

3.1.1。来源于msc的骨头

骨髓msc被首次发现通过殖民地的形成,表现为成纤维细胞克隆形成单位(CFU-F) [66年),和骨骨髓来源msc (bmsc) multilineage分化潜力(63年),包括chondrogenic和成骨分化。

研究发现,培养成骨的bmsc预处理和chondrogenic媒体在体外分别可以形成骨突和cartilage-like结构模仿原始联合结构当播种相反的部分hyperhydrated胶原凝胶通过超速的组织工程技术(67年]。一些临床试验提出了OA的方法治疗,涉及关节内的注入提供bmsc直接滑液舱(68年]。尽管大多数临床试验参加干预膝关节OA的研究在颞下颌关节软骨再生的bmsc OA已基本调查。陈等人。69年)进行了未分化和关节内注射prechondrogenic分化bmsc颞下颌关节软骨再生的OA兔模型。他们还相比,分化MSC-treated集团获得组织学得分比未分化MSC-treated组4和12周的观察期间,随着减少的表达MMP-13 upregulation Sox9, Col2, aggrecan。然而,救援的效果显示两组没有区别,直到24周。集体、地方交付chondrogenic分化bmsc可提高再生软骨修复的过程,在颞下颌关节骨关节病的早期阶段,通过关键调解人参与软骨形成。此外,植入细胞可以追踪的标签包含LacZ基因运载体,和移植msc被发现在软骨、软骨下骨、滑膜和持续至少4周,指示bmsc的参与在软骨修复69年]。

尽管predifferentiated bmsc似乎增强软骨再生,他们不保持增殖能力和分化潜能经过长时间的扩张在体外(70年]。为了获得更好的治疗结果,适用策略bmsc的预处理和/或预处理改善长期影响OA至关重要。进一步的研究证明,预处理的bmsc与纤维母细胞生长因子2 (FGF-2) [71年)和缺氧预处理的bmsc [72年)是两种有吸引力的方法来增强细胞增殖和chondrogenic分化。是否有其他生物物理方法需要更多的调查扩大bmsc细胞治疗的应用。因此,bmsc软骨再生提供了一种替代方法;同时,可以实现更好的应用颞下颌关节骨关节病的治疗与bmsc的预处理。

3.1.2。Synovium-Derived msc

大量的研究已经从滑液分离出细胞和颞下颌关节滑膜73年- - - - - -75年],它可以分化成不同的血统,如成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、神经细胞(73年,76年]。这些synovium-derived MSC表达MSC标记如CD90、CD105, CD73和消极的表达CD11b CD19, CD34、CD45、HLA-DR [75年),符合标准规定的国际社会广泛采用细胞治疗(ISCT) [77年]。与msc与其它组织相比,synovium-derived msc具有更大的增殖率和优越chondrogenic分化潜能(78年- - - - - -80年]。特别是,TGF -的联合治疗β年代,地塞米松,BMP-2成为chondrogenic分化的最佳synovium-derived msc在体外(81年]。基于上述性质,synovium-derived msc被用来测试chondrogenic潜力软骨修复在动物模型。在兔子OA软骨全层模型与缺陷,synovium-derived msc是嵌入在胶原凝胶和移植到损伤部位。软骨缺陷修复软骨基质的作品(82年]。的在活的有机体内chondrogenic分化synovium-derived msc在软骨修复已报告在许多其他研究[83年,84年),导致普遍接受,synovium-derived msc有能力修复软骨缺陷在某种程度上。

颞下颌关节盘穿孔的组织通常是发生在颞下颌关节骨关节病的晚期,导致严重的髁突软骨退化。应用synovium-derived msc的颞下颌关节盘修复已引起极大关注。最近的一项研究[85年)培养synovium-derived msc在纤维蛋白/壳聚糖混合脚手架chondrogenic感应结合TGF -β3体外。为了评估在活的有机体内修复能力,构建插入到穿孔颞下颌关节盘外植体的老鼠,它可以模拟人类颞下颌关节盘穿孔。经过4周的操作,不同的纤维软骨的形成与沉积Col1和Col2着床部位观察到。因此,synovium-derived msc能够修复颞下颌关节盘的有缺陷的软骨。

3.1.3。脐Cord-Derived msc

除了成人tissue-derived msc、也可以从脐带分离msc(加州大学)86年,87年]。与bmsc相比,UC-derived msc显示更多类似胚胎干细胞的基因表达谱(88年]。他们拥有更快的增殖率和更多的CFU-F [89年,90年]。^。的分化能力UC-derived msc脂肪形成的,chondrogenic和成骨的血统一直得到广泛的研究87年,90年]。软骨组织工程、UC-derived msc和bmsc嵌入聚羟基乙酸(PGA)支架和在chondrogenic分化培养基培养在体外。3到6周后,UC-derived msc产生更多葡糖氨基葡聚糖(笑话)和Col1 bmsc,指示fibrochondrogenesis UC-derived msc(的优越功能91年]。最重要的是,UC-derived msc可能是另一种软骨再生的细胞来源。

3.2。对msc营养调节颞下颌关节的软骨组织再生

众所周知,msc能分泌一种广泛的生物活性分子,如生长因子、细胞因子,趋化因子,构成了他们的生物作用损伤条件下92年- - - - - -94年]。这些营养因素产生的MSC-conditioned检查参与组成分泌腺中集体被描述为MSC。各种MSC-based临床试验显示,移植msc发挥生物功能通过营养调节而不是分化的潜力(11,12]。这一转变MSC-based疗法的使用成为一个热点问题吸引各种研究更好的应用程序组织再生。

尽管颞下颌关节OA是归类为“low-grade-inflammatory关节炎条件”(9),炎症的参与一直担心在疾病进展中发挥作用。一些炎性细胞因子增加颞下颌关节滑液的OA患者,如il - 12、il - 1β和肿瘤坏死因子-α(51]。此外,增加il - 1的表达β和肿瘤坏死因子-α发现在大鼠颞下颌关节骨关节病模型。尤其是颞下颌关节盘的生物力学性能明显下降,阀瓣超微结构受损在啮齿动物颞下颌关节骨关节病(52),这意味着在颞下颌关节慢性炎症OA关节恶化的自适应能力。msc以来探索再生受损组织和治疗炎症在许多疾病,如心血管疾病、神经损伤、中风、糖尿病和骨再生(95年,96年),进一步研究阐明,营养因素由msc分泌发挥抗炎作用。范Buul等人肿瘤坏死因子-补充道α和干扰素-γ(IFN -γ)条件培养液msc模仿OA的炎性环境。发现检查参与组成分泌腺分泌的增加减少炎症基因的表达IL-1β和胶原酶基因金属蛋白酶- 1和Mmp-13在炎症反应中的97年]。除此之外,人类bmsc hemimeniscectomy[后膝关节腔内注射到老鼠的97年]。尽管细胞数量的迅速减少,人类的BMSC注入增强Col2表达式在关节软骨,与表达增加有关印度的刺猬(本次)、甲状旁腺种激素(PTHLH)和骨形成蛋白2 (BMP2),最终导致软骨再生和抑制OA进展(98年]。此外,牙周ligament-derived msc可以增加的细胞增殖和基质生物合成cocultured TMJ-derived fibrochondrocytes通过旁分泌分泌营养因素(99年]。此外,增加呕吐沉积与增强chondrogenic基因的表达,如aggrecan Col1, Col2,在这项研究中也观察到。

检查参与组成分泌腺的一个组成部分,演示了液起着关键的作用在中介组织修复MSC-based疗法。液是细胞分泌生物脂膜覆盖的纳米级囊泡和包含无数的管理组件包括小分子核糖核酸(microrna) mrna和蛋白(One hundred.- - - - - -102年]。液可以在许多细胞合成,如淋巴细胞、树突状细胞和肿瘤细胞,他们被发现在大多数体液,如血液,尿液,唾液(103年]。病变细胞也秘密液车辆传输有害信号,从而发挥各种病理影响接受者和母细胞(104年- - - - - -106年]。在MSC-based再生疗法,检查参与组成分泌腺液广泛在msc来源于骨髓的107年,108年),胎儿组织(109年),和脐带110年]。从secretomes隔离液,常规培养基被介质包含exosome-depleted胎牛血清。当bmsc达到60 - 80%融合,细胞培养媒体收集和密度梯度离心获得执行包含液颗粒。然后通过一个0.22球μm过滤器去除细胞碎片,得到净化液(108年]。

尽管外来体的单个组件的作用尚未阐明,MSC液结合功能复杂性的治疗效果在心脏组织修复和再生(One hundred.),肝脏(111年)、皮肤(112年),骨(113年),和软骨(114年]。在实验大鼠模型与批评-大小的骨软骨缺损在远端股骨滑车凹槽,人类胚胎MSC-derived液是关节内的管理调查在骨软骨修复液的功效。结果表明,在为期12周的外来体注射,exosome-treated软骨和软骨下骨缺损完全恢复,以加速neotissue填充和增强矩阵合成Col2和硫酸化呕吐,只有纤维修复组织在接受pbs缺陷被发现(114年]。最近的一项研究进行了扰动的内侧半月板(DMM)手术引起膝关节OA的老鼠,和液关节内注射从胚胎分离MSC中成功地阻碍软骨破坏的数字模型。进一步在体外研究使用培养的软骨细胞il - 1β说明这些液保持软骨细胞表型的增加Col2合成和减少ADAMTS5表达式,对OA施加有益的治疗效果通过平衡软骨细胞外基质的合成和降解115年]。组件间的外来体,microrna可能参与调解的效力对OA MSC外来体。Exosomal miR-23b可以抑制蛋白激酶A (PKA)信号诱导chondrogenic人类msc分化(116年]。此外,过度mir - 125 b在人类OA软骨细胞可以抑制il - 1β全身upregulation ADAMTS4,在硅片分析进一步预测ADAMTS4 mir - 125 b的一个假定的目标基因在软骨细胞可以直接监管OA发展(117年]。

这些结果表明,msc的营养调节起着关键作用在颞下颌关节OA软骨再生。然而,需要更多的调查来找出确切的有效成分在各种营养因素由msc,这不仅可以满足当前的理解MSC-based abberant环境下治疗也使外源的移植更加可控的方式更好的组织再生的应用程序。

3.3。组织工程方法对颞下颌关节的软骨组织

根据脚手架材料的快速发展,颞下颌关节的软骨再生进行了广泛的探讨在组织工程调查118年- - - - - -120年]。

聚乙醇酸(PGA)是一个广泛应用的生物相容性材料在颞下颌关节软骨组织工程。研究已经证明,PGA使猪颞下颌关节盘细胞增殖,Col1和矩阵沉积是在PGA发现无纺织物(121年,122年]。然而,PGA的快速降解的主要缺点是导致结构/机械完整性的丧失和构建收缩。由于缺陷的PGA,聚乳酸(PLA)已成为一个更适用的颞下颌关节软骨再生的生物材料。猪颞下颌关节盘细胞播种在解放军的多孔性增加,有更多的胶原基质沉积和笑料与这些相比在PGA构造123年]。具体来说,不利的构造收缩没有观察到解放军构造PGA相比。另一项研究开发了一个解放军构造与自体脂肪中提取msc predifferentiated chondrogenic媒介。在兔颞下颌关节移植后,定期观察髁软骨钙化表面,伴随着Col2[表达的增加124年]。

除了这些支架,合成与合成聚合物,如PGA和解放军,天然生物聚合物、纤维蛋白和壳聚糖等,也适用于颞下颌关节软骨再生基于其固有优势的生物相容性。最近的一项研究表明,纤维蛋白可以改善细胞播种,扩散,chondrogenic分化在体外(85年]。此外,结合纤维蛋白/壳聚糖支架能促进synovium-derived msc的修复能力,表现为纤维软骨形成和细胞外基质沉积的Col1 Col2,石斑鱼在鼠模型与颞下颌关节盘外植体(85年]。

除了这些前生物聚合物、生物支架材料组成的细胞外基质(ECM),如脱细胞膀胱矩阵(UBM),引起了巨大的关注领域的软骨再生。这些生物支架具有建设性的改造属性通过促进新创site-appropriate的形成和功能主机的组织,和他们已经应用到各种临床前研究和临床试验(125年,126年]。颞下颌关节切除术在犬模型,脱细胞UBM脚手架作为一个有效的移植材料颞下颌关节盘改造没有继发性病理改变。值得注意的是,UBM设备进一步取代原生组织,包括纤维软骨、肌肉和结缔组织。这个改造设备由细长的纤维母细胞胶原蛋白和site-appropriate高度一致矩阵内的软组织在植入材料的外围附件(127年]。

考虑颞下颌关节骨关节病的病理特征,新兴的调查强调了环境激素的支架构建分层软骨和软骨下骨的从单一来源msc (128年]。bmsc被诱导到chondrogenic和成骨的血统,然后封装在分层聚乙二醇(PEG)为基础的水凝胶进一步photopolymerize成人形髁。移植后在活的有机体内,不同的软骨和骨的形成的下颌髁的隔间,cartilage-related Col2的表达和软骨的层中的笑料和成骨的标记碱性磷酸酶和骨粘连蛋白成骨的层(13]。

此外,注射生物材料支架设计作为运载系统包含细胞和生物分子更有效地调节干细胞的命运和功能(129年,130年]。它有可能维持干细胞生存和信号释放(131年]。注射支架的低交联度和刚度矩阵可以促进chondrogenic封装msc分化,增加Col2和笑料的矩阵生物合成132年]。此外,支架的力学参数变化可以调节MSC分化形成不同的软骨组织。msc在支架高交联度往往分化为成纤维细胞和随后形成纤维/ OA兔模型中骨软骨组织[133年]。集体、脚手架体系结构可以影响msc的谱系分化和力学参数应充分估计提高MSC-based治疗和组织工程。

总之,理想的支架可以将特定的生物分子和生长因子,增强chondrogenic和成骨分化潜力的msc在不同外部刺激,从而提供更好的应用程序通过组织工程在颞下颌关节OA软骨再生。

4所示。结论

鉴于股骨头软骨的修复潜力有限,几乎没有有效的治疗是可以正常颞下颌关节组织的修复OA疾病。虽然传统的非手术或手术治疗可以减轻关节疼痛在某种程度上,他们不能完全恢复颞下颌关节功能和扭转疾病进展。msc、multilineage分化潜力,可以提供另一种治疗颞下颌关节OA软骨退化。结合对msc和各种脚手架应用营养调节,形成软骨间甚至分层软骨和骨的隔间在颞下颌关节骨关节病动物模型已经完成。此外,连续调查需要检测的目标效率和生物相容性在颞下颌关节骨关节病的治疗,希望对OA的临床前和临床研究治疗。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

Dixin崔和宏宇李导致了同样的工作。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(国家自然科学基金委)给予Xuedong 81371136周,国家自然科学基金委资助81470711郑身子,四川省科技创新基金会2015 td0011凌。

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